烧结过程中,晶界遇到夹杂物时会出现几种情况?从实现致密化目的的考虑,晶界应如何移动,怎样控制?答:三种情况:(1)Vb=0(2)Vb=Vp(3)Vb>Vp(Vb、Vp分别为晶界与气孔的移动速度)。从实现致密化目的的考虑,在烧结中、后期,应控制烧结升温速度,使晶界带动气孔以正常的速度运动,使气孔保持在晶界上,并以晶界作为空位传递的快速通道而迅速汇集或消失,当达到Vb=Vp时,应适当保温,避免出现Vb>Vp的情况。4试从热力学、动力学和形貌等方面比较亚稳分解和不稳分解这两种分相过程的特点。答:不稳分解:在此区域,液相会自发分相,不需要克服热力学势垒;无成核-长大过程,分相所需时间极短,第二相组成随时间连续变化。在不稳分解分相区,随着温度的降低、时间的延长,析出的第二相在母液中相互贯通,形成蠕虫状结构。 成核-生成:在此区域,系统对微小的组成起伏是亚稳的,形成新相需要做功,即存在成核势垒,新相形成如同结晶过程的成核-长大机理,分相所需时间长,分出的第二相组成不随时间变化。随着温度的降低、时间的延长,析出的第二相在母液中逐渐长大,形成孤立球状结构。 四、计算题(10分)设体积扩散与晶界扩散活化能间关系为Qgb=1/2Qv(Qgb、Qv分别为晶界扩散与体积扩散激活能),试画出lnD~1/T曲线,并分析在哪个温度围,晶界扩散超过体积扩散?
烧结过程中,晶界遇到夹杂物时会出现几种情况?从实现致密化目的的考虑,晶界应如何移动,怎样控制?
答:三种情况:(1)Vb=0(2)Vb=Vp(3)Vb>Vp(Vb、Vp分别为晶界与气孔的移动速度)。从实现致密化目的的考虑,在烧结中、后期,应控制烧结升温速度,使晶界带动气孔以正常的速度运动,使气孔保持在晶界上,并以晶界作为空位传递的快速通道而迅速汇集或消失,当达到Vb=Vp时,应适当保温,避免出现Vb>Vp的情况。
4试从热力学、动力学和形貌等方面比较亚稳分解和不稳分解这两种分相过程的特点。
答:不稳分解:在此区域,液相会自发分相,不需要克服热力学势垒;无成核-长大过程,分相所需时间极短,第二相组成随时间连续变化。在不稳分解分相区,随着温度的降低、时间的延长,析出的第二相在母液中相互贯通,形成蠕虫状结构。 成核-生成:在此区域,系统对微小的组成起伏是亚稳的,形成新相需要做功,即存在成核势垒,新相形成如同结晶过程的成核-长大机理,分相所需时间长,分出的第二相组成不随时间变化。随着温度的降低、时间的延长,析出的第二相在母液中逐渐长大,形成孤立球状结构。 四、计算题(10分)
设体积扩散与晶界扩散活化能间关系为Qgb=1/2Qv(Qgb、Qv分别为晶界扩散与体积扩散激活能),试画出lnD~1/T曲线,并分析在哪个温度围,晶界扩散超过体积扩散?
题目解答
答案
解: 
晶界扩散有 
体积扩散有 
欲使 
即 
又 
则 
移项得: 
令 
则当T<T时以晶界扩散为主, Dgb > Dv;当T>T
时以体积扩散为主,即Dv > Dgb。
如图所示。